BR112014023488B1 - oxidation method of an organic compound present in soil, groundwater, process water or waste water - Google Patents
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Abstract
ATIVAÇÃO DE PERSULFATOS POR ÁCIDOS ORGÂNICOS. A presente invenção está direcionada a um método de oxidação de um composto orgânico presente no solo, águas subterrâneas, água de processamento ou águas residuais, compreendendo contatar tal composto orgânico com um persulfato e um ácido orgânico selecionado do grupo consistindo em ácido ascórbico, ácido fórmico, ácido oxálico, ácido lático, ácido cítrico, em que a relação molar do ácido orgânico para o persulfato está entre 1:100 e 3:1.ACTIVATION OF PERSULPHATES BY ORGANIC ACIDS. The present invention is directed to a method of oxidizing an organic compound present in soil, groundwater, process water or waste water, comprising contacting such an organic compound with a persulfate and an organic acid selected from the group consisting of ascorbic acid, formic acid , oxalic acid, lactic acid, citric acid, where the molar ratio of organic acid to persulfate is between 1: 100 and 3: 1.
Description
[0001] A presente invenção está direcionada a um método de oxidação de um composto orgânico presente no solo, águas subterrâneas, água de processamento ou águas residuais, compreendendo contatar tal composto orgânico com um persulfato e um ácido orgânico selecionado do grupo consistindo em ácido ascórbico, ácido fórmico, ácido oxálico, ácido lático, ácido cítrico, em que a relação molar do ácido orgânico para o persulfato está entre 1:100 e 3:1.[0001] The present invention is directed to a method of oxidizing an organic compound present in soil, groundwater, process water or waste water, comprising contacting such an organic compound with a persulfate and an organic acid selected from the group consisting of ascorbic acid , formic acid, oxalic acid, lactic acid, citric acid, where the molar ratio of organic acid to persulfate is between 1: 100 and 3: 1.
[0002] A presença de compostos orgânicos voláteis (“VOCs”), compostos orgânicos semi-voláteis (“SVOCs”) ou pesticidas nos solos de subsuperfície e águas subterrâneas é um problema extenso e bem documentado nos países industrializados e em industrialização. Muitos VOCs e SVOCs são compostos que são tóxicos ou carcinogênicos, são geralmente capazes de mover através do solo sob a influência de gravidade e servem como uma fonte de contaminação de água por dissolução na água passando através do solo contaminado. Ilustrativos de tais contaminantes orgânicos são compostos tais como tricloroetileno (TCE), cloreto de vinila, tetracloroetileno (PCE), cloreto de metileno, 1,2-dicloroetano, 1,1,1-tricloroetano (TCA), tetracloreto de carbono, clorofórmio, clorobenzenos, benzeno, tolueno, xileno, etil benzeno, brometo de etileno, metil terciário butil éter, hidrocarbonetos poliaromáticos, policlorobifenis, ftalatos, 1,4-dioxano, nitrosodimetil amina, e metil terc-butil éter.[0002] The presence of volatile organic compounds (“VOCs”), semi-volatile organic compounds (“SVOCs”) or pesticides in subsurface soils and groundwater is an extensive and well-documented problem in industrialized and industrializing countries. Many VOCs and SVOCs are compounds that are toxic or carcinogenic, are generally able to move through the soil under the influence of gravity and serve as a source of water contamination by dissolving in water passing through the contaminated soil. Illustrative of such organic contaminants are compounds such as trichlorethylene (TCE), vinyl chloride, tetrachlorethylene (PCE), methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane (TCA), carbon tetrachloride, chloroform, chlorobenzenes, benzene, toluene, xylene, ethyl benzene, ethylene bromide, tertiary methyl butyl ether, polyaromatic hydrocarbons, polychlorinated biphenyls, phthalates, 1,4-dioxane, nitrosodimethyl amine, and methyl tert-butyl ether.
[0003] E muitos casos descarga destes compostos no solo leva a contaminação de aquíferos resultando em impactos de saúde publica potenciais e degradação das fontes de água subterrânea para uso futuro. Tratamento e remediação dos solos contaminados com compostos VOC ou SVOC devem ser caros, requerem tempo considerável, e em muitos casos serem incompletos ou sem sucesso. Tratamento e remediação dos compostos orgânicos voláteis que são tanto parcialmente ou completamente imiscíveis com água (p.ex., Líquidos de Fase Não Aquosa ou NAPLs) tem sido particularmente difícil. Também tratamento de contaminantes orgânicos altamente solúveis, mas estáveis biologicamente tais como MTBE e 1,3-dioxano são também muito difíceis com muitas tecnologias de remediação convencional. Isto é particularmente verdade se estes compostos não são significativamente naturalmente degradados, tanto quimicamente ou biologicamente, nos ambientes do solo. NAPLs presentes na subsuperfície podem ser tóxicos a humanos e outros organismos e pode lentamente liberar compostos orgânicos dissolvidos aquosos ou voláteis na fase gasosa para a água subterrânea a longo prazo (p.ex., décadas ou mais) fontes de contaminação química de subsuperfície. Em muitos casos contaminante de plumas de água subterrânea de subsuperfície podem se estender centenas a milhares de pés da fonte de produtos químicos resultando em contaminação extensiva da subsuperfície. Estes produtos químicos podem então ser transportados em fontes de água potável, lagos, rios, e até porões de casas através da volatilização da água subterrânea.[0003] And many cases discharge of these compounds in the soil leads to contamination of aquifers resulting in potential public health impacts and degradation of groundwater sources for future use. Treatment and remediation of soils contaminated with VOC or SVOC compounds must be expensive, require considerable time, and in many cases be incomplete or unsuccessful. Treatment and remediation of volatile organic compounds that are either partially or completely immiscible with water (eg, Non-Aqueous Phase Liquids or NAPLs) has been particularly difficult. Also treatment of highly soluble, but biologically stable organic contaminants such as MTBE and 1,3-dioxane are also very difficult with many conventional remediation technologies. This is particularly true if these compounds are not significantly naturally degraded, either chemically or biologically, in soil environments. Subsurface NAPLs can be toxic to humans and other organisms and can slowly release dissolved aqueous or volatile organic compounds in the gas phase into long-term groundwater (eg, decades or more) sources of subsurface chemical contamination. In many cases, contaminants from subsurface groundwater plumes can extend hundreds to thousands of feet from the source of chemicals resulting in extensive subsurface contamination. These chemicals can then be transported in sources of drinking water, lakes, rivers, and even basements of houses through the volatilization of groundwater.
[0004] A Agência de Proteção Ambiental Americana (USEPA) estabeleceu limites de concentração máximos para vários compostos perigosos. Limites de água potável muito baixos e rigorosos foram colocados em muitos compostos orgânicos halogenados. Por exemplo, os limites de concentração máximos para solventes tais como tricloroetileno, tetracloroetileno, e tetracloreto de carbono foram estabelecidos em 5 .mu.g/L, enquanto os limites de concentração máximos para clorobenzenos, bifenis policlorados (PCBs), e dibrometo de etileno foram estabelecidos pela USEPA em 100 mu.g/L, 0,5 .m.u/L, e 0,05 .mu.g/L, respectivamente. Consequentemente, existe uma necessidade de métodos melhorados para alcançar remediação ambiental.[0004] The American Environmental Protection Agency (USEPA) has established maximum concentration limits for various hazardous compounds. Very low and strict drinking water limits have been placed on many halogenated organic compounds. For example, the maximum concentration limits for solvents such as trichlorethylene, tetrachlorethylene, and carbon tetrachloride were set at 5 .mu.g / L, while the maximum concentration limits for chlorobenzenes, polychlorinated biphenyls (PCBs), and ethylene dibromide were established by USEPA at 100 mu.g / L, 0.5 .mu / L, and 0.05 .mu.g / L, respectively. Consequently, there is a need for improved methods to achieve environmental remediation.
[0005] Curtin et al, “Ascorbate-induced oxidation of formate by peroxodisulfate: product yields, kinetics and mechanism”, Res. Chem. Intermed., Vol. 30, No. 6, pp. 647-661 (2004) divulga que a taxa constante (ki) de reação do persulfato com ácido ascórbico para produzir um radical SO4-2 é 0,02, assim indicando que ácido ascórbico é ineficaz para ativar persulfato.[0005] Curtin et al, “Ascorbate-induced oxidation of formate by peroxodisulfate: product yields, kinetics and mechanism”, Res. Chem. Intermed., Vol. 30, No. 6, pp. 647-661 (2004) discloses that the constant rate (ki) of reaction of persulfate with ascorbic acid to produce an SO4-2 radical is 0.02, thus indicating that ascorbic acid is ineffective to activate persulfate.
[0006] Huling et al, “Groundwater Sampling at ISCO Sites: Binary Mixtures of Volatile Organic Compound and Persulfate, Ground Water Monitoring & Remediation 31”, no. 2/Spring 2011/pages 72-79 divulga o uso de altos níveis de ácido ascórbico (de frações molares de 4:1 ou maiores de ácido ascórbico:persulfato) para conservar amostras de persulfato de sódio e VOCs para fins analíticos. A adição de tais proporções de ácido ascórbico desativa o persulfato sem significativamente reduzir as quantidades de VOCs (benzeno, tolueno, m-xileno, percloroetileno e tricloroetileno) presentes em tais amostras, ainda sugerindo que ácido ascórbico é ineficaz para ativar persulfato em situações de remediação.[0006] Huling et al, “Groundwater Sampling at ISCO Sites: Binary Mixtures of Volatile Organic Compound and Persulfate, Ground Water Monitoring & Remediation 31”, no. 2 / Spring 2011 / pages 72-79 discloses the use of high levels of ascorbic acid (from 4: 1 molar fractions or greater of ascorbic acid: persulfate) to preserve samples of sodium persulfate and VOCs for analytical purposes. The addition of such proportions of ascorbic acid deactivates the persulfate without significantly reducing the amounts of VOCs (benzene, toluene, m-xylene, perchlorethylene and trichlorethylene) present in such samples, further suggesting that ascorbic acid is ineffective to activate persulfate in remediation situations .
[0007] Consequentemente, é completamente inesperado que a adição de proporções menores de ácido ascórbico e/ou outros ácidos orgânicos selecionados do grupo compreendido de ácido fórmico, ácido oxálico, ácido lático e ácido cítrico irão efetivamente ativar persulfato tal como contaminantes orgânicos contactados com tal mistura serão efetivamente oxidados.[0007] Consequently, it is completely unexpected that the addition of minor proportions of ascorbic acid and / or other organic acids selected from the group comprised of formic acid, oxalic acid, lactic acid and citric acid will effectively activate persulfate as well as organic contaminants contacted with such mixture will be effectively oxidized.
[0008] A presente invenção está direcionada a um método de oxidação de um composto orgânico presente no solo, águas subterrâneas, água de processamento ou águas residuais, compreendendo contatar tal composto orgânico com um persulfato e um ácido orgânico selecionado do grupo consistindo em ácido ascórbico, ácido fórmico, ácido oxálico, ácido lático, ácido cítrico, em que a relação molar do ácido orgânico para o persulfato está entre 1:100 e 3:1.[0008] The present invention is directed to a method of oxidizing an organic compound present in soil, groundwater, process water or waste water, comprising contacting such an organic compound with a persulfate and an organic acid selected from the group consisting of ascorbic acid , formic acid, oxalic acid, lactic acid, citric acid, where the molar ratio of organic acid to persulfate is between 1: 100 and 3: 1.
[0009] A presente invenção está direcionada a um método de oxidação de um composto orgânico presente no solo, águas subterrâneas, água de processamento ou águas residuais, compreendendo contatar tal composto orgânico com um persulfato e um ácido orgânico selecionado do grupo consistindo em ácido ascórbico, ácido fórmico, ácido oxálico, ácido lático, ácido cítrico, em que a relação molar do ácido orgânico para o persulfato está entre 1:100 e 3:1.[0009] The present invention is directed to a method of oxidizing an organic compound present in soil, groundwater, process water or waste water, comprising contacting such an organic compound with a persulfate and an organic acid selected from the group consisting of ascorbic acid , formic acid, oxalic acid, lactic acid, citric acid, where the molar ratio of organic acid to persulfate is between 1: 100 and 3: 1.
[0010] A presente invenção é um método para remediação do solo, sedimento, argila, rocha, e semelhante (aqui coletivamente referido como “solo”), água subterrânea (p.ex., água achada abaixo do solo em fendas e espaços no solo, areia e rochas); água de processo (p.ex., água resultando de vários processos industriais) ou água residual (p.ex., água contendo resíduo doméstico ou industrial) contaminada com compostos orgânicos voláteis, compostos orgânicos semi-voláteis, pesticidas ou herbicidas. Além disso, pode ser usada para tratar lamas, areias ou breu.[0010] The present invention is a method for remediation of soil, sediment, clay, rock, and the like (here collectively referred to as "soil"), groundwater (eg, water found below ground in crevices and spaces in the soil, sand and rocks); process water (eg water resulting from various industrial processes) or waste water (eg water containing household or industrial waste) contaminated with volatile organic compounds, semi-volatile organic compounds, pesticides or herbicides. In addition, it can be used to treat sludge, sand or pitch.
[0011] Ilustrativo dos contaminantes orgânicos que podem oxidar pelo processo desta invenção são tricloroetileno (TCE), cloreto de vinila, tetracloroetileno (PCE), cloreto de metileno, 1,2-dicloroetano, 1,1,1-tricloroetano (TCA), tetracloreto de carbono, clorofórmio, clorobenzenos, benzeno, tolueno, xileno, etil benzeno, dibrometo de etileno, metil terciário buril éter, hidrocarbonetos poliaromáticos, policlorobinefis, ftalatos, 1,4-dioxano, nitrosodimetil amina, e metil terc-butil éter.[0011] Illustrative of the organic contaminants that can oxidize by the process of this invention are trichlorethylene (TCE), vinyl chloride, tetrachlorethylene (PCE), methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane (TCA), carbon tetrachloride, chloroform, chlorobenzenes, benzene, toluene, xylene, ethyl benzene, ethylene dibromide, tertiary methyl buryl ether, polyaromatic hydrocarbons, polychlorobinophiles, phthalates, 1,4-dioxane, nitrosodimethyl amine, and methyl tert-butyl ether.
[0012] Os persulfatos que podem ser empregados incluem mono- e dipersulfatos, bem como misturas dos mesmos. Preferencialmente, dipersulfatos tais como persulfato de sódio, persulfato de potássio, e/ou persulfato de amônio são empregados, com dipersulfato de sódio sendo particularmente preferido.[0012] Persulfates that can be used include mono- and dipersulfates, as well as mixtures thereof. Preferably, dipersulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, and / or ammonium persulfate are employed, with sodium dipersulfate being particularly preferred.
[0013] O ácido orgânico que pode ser empregado na prática desta invenção é selecionado do grupo consistindo de ácido ascórbico, ácido fórmico, ácido oxálico, ácido lático e ácido cítrico. Preferencialmente tal ácido orgânico é ácido ascórbico. Como é empregado aqui, o termo “ácido orgânico” é pretendido a incluir compostos, tais como sais, que irão formar tal ácido em uso sob contato com água, fornecido de modo que tal composto formando ácido não compreende outro componente (tal como um íon de metal divalente ou trivalente) que é conhecido por ativar persulfato.[0013] The organic acid that can be used in the practice of this invention is selected from the group consisting of ascorbic acid, formic acid, oxalic acid, lactic acid and citric acid. Preferably such an organic acid is ascorbic acid. As used herein, the term "organic acid" is intended to include compounds, such as salts, that will form such an acid in use under contact with water, provided that such an acid-forming compound does not comprise another component (such as an ion of divalent or trivalent metal) that is known to activate persulfate.
[0014] A fração molar entre ácido orgânico e persulfato é tipicamente entre 1:100 e 3:1. Preferencialmente, tal fração molar é entre 1:50 e 2,5:1, e é mais preferencialmente entre 1:10 e 2:1.[0014] The molar fraction between organic acid and persulfate is typically between 1: 100 and 3: 1. Preferably, such a molar fraction is between 1:50 and 2.5: 1, and is more preferably between 1:10 and 2: 1.
[0015] Na prática da presente invenção, o persulfato e ácido orgânico podem estar contaminados em uma composição aquosa antes do tratamento e co-injetados no meio ambiental a ser tratado. Alternativamente, tais componentes podem ser sequêncialmente ou simultaneamente injetados em tal meio ambiental.[0015] In the practice of the present invention, persulfate and organic acid can be contaminated in an aqueous composition before treatment and co-injected into the environment to be treated. Alternatively, such components can be sequentially or simultaneously injected into such an environment.
[0016] Quando usado na remediação ambiental do solo e/ou água subterrânea, o persulfato deve ser empregado em quantidades suficientes para satisfazer a demanda de oxidante do solo, compensando qualquer decomposição e oxida e destrói a maioria se não todos os compostos orgânicos. Demanda de oxidante de solo, (SOD), é a perda do persulfato devido à reação com componentes da matriz do solo bem como através de auto decomposição do persulfato, bem como a demanda oxidante de produtos químicos, e para compensar qualquer decomposição do composto de peroxigênio.[0016] When used in the environmental remediation of soil and / or groundwater, persulfate must be used in sufficient quantities to satisfy the soil's oxidant demand, compensating for any decomposition and oxidizing and destroying most if not all organic compounds. Soil oxidant demand, (SOD), is the loss of persulfate due to the reaction with soil matrix components as well as through self-decomposition of persulfate, as well as the oxidizing demand for chemicals, and to compensate for any decomposition of the peroxygen.
[0017] Um método para calcular a quantidade preferida de persulfato a ser usado por unidade de massa de solo (para um volume identificado de solo no local) é primeiro determinar a quantidade mínima de persulfato necessária para satisfazer totalmente demanda de oxidante de solo por unidade de massa de solo não contaminado. Uma amostra de solo contaminado do volume identificado do solo é então tratada com a quantidade predeterminada (por unidade de massa) de persulfato, e a quantidade mínima de persulfato requerida para eliminar os compostos orgânicos em que a amostra tratada é então determinada. Estequiometria da reação química governa as frações de massa/massa e assim a quantidade total requerida para alcançar o resultado desejado. Na verdade a quantidade de persulfato injetada em vários locais em uma única localização contaminada irá variar dependendo do que é aprendido das amostras de núcleo e outras técnicas para mapear as condições de subsuperfície. SOD pode também ser calculado de acordo com a fórmula (I): SOD = V*(Co - Cf)/Ms (I) Onde V = volume da água subterrânea usada na amostra Co = concentração inicial de persulfato no tempo 0 Cf = concentração de persulfato após 48 horas Ms = massa de solo usada na amostra[0017] A method for calculating the preferred amount of persulfate to be used per unit mass of soil (for an identified volume of soil at the site) is to first determine the minimum amount of persulfate needed to fully satisfy the demand for soil oxidizer per unit of uncontaminated soil mass. A sample of contaminated soil of the identified volume of soil is then treated with the predetermined amount (per unit mass) of persulfate, and the minimum amount of persulfate required to eliminate the organic compounds in which the treated sample is then determined. Stoichiometry of the chemical reaction governs the mass / mass fractions and thus the total amount required to achieve the desired result. In fact, the amount of persulphate injected at several locations in a single contaminated location will vary depending on what is learned from the core samples and other techniques for mapping subsurface conditions. SOD can also be calculated according to the formula (I): SOD = V * (Co - Cf) / Ms (I) Where V = volume of groundwater used in the sample Co = initial concentration of persulfate at time 0 Cf = concentration of persulfate after 48 hours Ms = mass of soil used in the sample
[0018] Dependendo do tipo de solo, compostos alvo, e outras demandas de oxidante no local, as concentrações de persulfato na solução usada na presente invenção podem variar de cerca de 0,5 mg/L a mais que cerca de 450.000 mg/L. As concentrações preferidas são uma função das características do solo, incluindo as demandas de oxidante específicos para o local. Condições hidrogeológicas governam a fração de movimento dos produtos químicos através do solo, e estas condições devem ser consideradas juntas com a química do solo para entender como melhor realizar a injeção. As técnicas para fazer estas determinações e realizar as injeções são bem conhecidas na técnica. Por exemplo, poços ou furos podem ser perfurados em várias localizações e em torno do local com suspeita de contaminação para determinar, o mais próximo possível, onde a contaminação está localizada. Amostras de núcleo podem ser retiradas, sendo cuidadosamente para proteger as amostras da oxidação atmosférica. As amostras podem então ser usadas para determinar demanda de oxidante de solo, demanda de oxidantes químicos (p.ex. VOC) e a estabilidade oxidante existente na subsuperfície. Os compostos químicos precisos no solo e sua concentração podem ser determinados. Água subterrânea contaminada pode ser coletada. Oxidantes podem ser adicionados à água subterrânea coletada durante experimentos de laboratório de tratabilidade para determinar que compostos são destruídos, em que ordem e em que grau, na água subterrânea. Pode ser determinado se os mesmos oxidantes são capazes de destruir aqueles produtos químicos no ambiente do solo.[0018] Depending on the type of soil, target compounds, and other oxidant demands on site, the concentrations of persulfate in the solution used in the present invention can vary from about 0.5 mg / L to more than about 450,000 mg / L . Preferred concentrations are a function of soil characteristics, including site-specific oxidant demands. Hydrogeological conditions govern the fraction of movement of chemicals through the soil, and these conditions must be considered together with the soil chemistry to understand how to best perform the injection. The techniques for making these determinations and making the injections are well known in the art. For example, wells or holes can be drilled at various locations and around the site with suspected contamination to determine, as close as possible, where the contamination is located. Core samples can be taken, being careful to protect the samples from atmospheric oxidation. The samples can then be used to determine soil oxidant demand, chemical oxidant demand (eg VOC) and the oxidation stability existing on the subsurface. The precise chemical compounds in the soil and their concentration can be determined. Contaminated groundwater can be collected. Oxidizers can be added to groundwater collected during laboratory treatability experiments to determine which compounds are destroyed, in what order and to what degree, in groundwater. It can be determined whether the same oxidants are capable of destroying those chemicals in the soil environment.
[0019] O objetivo é a concentração de persulfato na solução injetada para ser apenas necessária para resultar na reação de persulfato viajando através da área de contaminação requerendo tratamento em quantidade suficiente para oxidar os contaminantes presentes. (A zona de solo saturado é a zona de solo que fica abaixo do lençol freático e está totalmente saturada. Esta é a região na qual água subterrânea existe e escoa). Em certas zonas de solo saturado onde a velocidade natural da água subterrânea é muito baixa para fins de tratamento dentro de um certo intervalo de tempo, a velocidade da água subterrânea pode ser aumentada aumentando a taxa de fluxo da solução de persulfato injetado ou instalação dos poços de extração de água subterrânea para direcionar o fluxo de solução de persulfato injetada. Certos solos a serem tratados podem estar em zonas insaturadas e o método da injeção de persulfato pode ser com base em infiltração ou gotejamento da solução de persulfato na subsuperfície para fornecer contato suficiente dos solos com os produtos químicos injetados.[0019] The objective is the concentration of persulfate in the injected solution to be only necessary to result in the reaction of persulfate traveling through the contamination area requiring treatment in sufficient quantity to oxidize the contaminants present. (The zone of saturated soil is the zone of soil that is below the water table and is completely saturated. This is the region in which groundwater exists and drains). In certain areas of saturated soil where the natural groundwater speed is too low for treatment purposes within a certain time interval, the groundwater speed can be increased by increasing the flow rate of the injected persulfate solution or installation of the wells groundwater extraction to direct the flow of injected persulfate solution. Certain soils to be treated may be in unsaturated areas and the method of persulfate injection may be based on infiltration or dripping of the persulfate solution on the subsurface to provide sufficient contact of the soils with the injected chemicals.
[0020] Além disso, o persulfato e ativador podem ser aplicados e distribuídos através dos solos, em tanto condições saturadas ou insaturadas através do uso de um processo de mistura do solo. Tal um processo faz uso de misturadores de solo in situ, tais como cabeças de tambor rotativo, dispositivos de prognóstico ou mistura por escavadora/retroescavadeira, para misturar o oxidante e ativador no solo e fornece uma mistura mais homogênea, permitindo contato melhorado entre o contaminante e o oxidante.[0020] In addition, the persulfate and activator can be applied and distributed across soils, in either saturated or unsaturated conditions through the use of a soil mixing process. Such a process makes use of soil mixers in situ, such as rotating drum heads, prognosis devices or excavator / backhoe mixing, to mix the oxidizer and activator in the soil and provides a more homogeneous mixture, allowing improved contact between the contaminant and the oxidizer.
[0021] O processo da presente invenção pode ser empregado in situ ou ex situ. Para tratamento de solo in situ, taxas de injeção devem ser escolhidas com base nas condições hidrogeológicas, isto é, a capacidade da solução oxidar para deslocar, misturar e dispersar com água subterrânea existente e mover através do solo. Adicionalmente, taxas de injeção devem ser suficientes para satisfazer a demanda de oxidante de solo e demanda de oxidante de produto químico em um quadro de tempo realístico. É vantajoso limpar locais em ambas uma maneira eficaz em custo e tempo. Avaliação cuidadosa dos parâmetros do local é crucial. É bem conhecido que permeabilidade do solo pode mudar rapidamente tanto como uma função da profundidade e dimensão lateral. Entretanto, localizações de poço de injeção são também específicas no local. Aplicação apropriada de qualquer tecnologia de remediação depende do conhecimento das condições de subsuperfície, ambas química e física, e este processo não é diferente neste respeito.[0021] The process of the present invention can be employed in situ or ex situ. For in situ soil treatment, injection rates should be chosen based on hydrogeological conditions, that is, the ability of the solution to oxidize to displace, mix and disperse with existing groundwater and move through the soil. In addition, injection rates should be sufficient to satisfy the demand for soil oxidant and the demand for chemical oxidant in a realistic time frame. It is advantageous to clean locations in both a cost-effective and time-efficient manner. Careful assessment of site parameters is crucial. It is well known that soil permeability can change rapidly both as a function of depth and lateral dimension. However, injection well locations are also site specific. Proper application of any remediation technology depends on knowledge of the subsurface conditions, both chemical and physical, and this process is no different in this respect.
[0022] Os seguintes Exemplos são fornecidos para ainda ilustrar a invenção, mas não pretendidos a limitar o escopo da invenção de qualquer maneira. Exemplos Exemplo 1[0022] The following Examples are provided to further illustrate the invention, but are not intended to limit the scope of the invention in any way. Examples Example 1
[0023] Benzeno e tricloroetileno foram adicionados a água de torneira para produzir uma solução de teste compreendendo 6,3 mg/L de benzeno e 1,5 ppm de TCE. Esta solução de teste foi vertida em frascos de 40 mL e dipersulfato de sódio (PS) adicionado a uma concentração final de 5,0 g/L. Ácido ascórbico (AA) foi adicionado na forma sólida nestas frações de AA/PS listadas na Tabela 1 abaixo. Amostras de controle contendo apenas a solução de teste, e contendo apenas 5,0 g/L de PS foram também preparadas. Estas amostras foram vedadas sem deixar qualquer espaço vazio. As amostras foram armazenadas a 25°C por um dia.[0023] Benzene and trichlorethylene were added to tap water to produce a test solution comprising 6.3 mg / L benzene and 1.5 ppm TCE. This test solution was poured into 40 ml flasks and sodium dipersulfate (PS) added to a final concentration of 5.0 g / L. Ascorbic acid (AA) was added in solid form to these AA / PS fractions listed in Table 1 below. Control samples containing only the test solution, and containing only 5.0 g / L of PS were also prepared. These samples were sealed without leaving any empty space. The samples were stored at 25 ° C for one day.
[0024] Após tal armazenamento, as concentrações de benzeno e TCE presentes em cada frasco de amostra foram determinados usando GC-MS (Shimadzu GCMS- QP2010) e um concentrador de amostra Purge & Trap (O.I. Analytical 4560), de acordo com métodos EPA 5030 e 8260. Os resultados de tais testes são resumidos na Tabela 1. Tabela 1Exemplo 2[0024] After such storage, the concentrations of benzene and TCE present in each sample vial were determined using GC-MS (Shimadzu GCMS- QP2010) and a Purge & Trap sample concentrator (OI Analytical 4560), according to EPA methods 5030 and 8260. The results of such tests are summarized in Table 1. Table 1 Example 2
[0025] O procedimento do Exemplo 1 foi repetido, exceto que as amostras armazenadas a 2°C. Os resultados de tais testes foram resumidos na Tabela 2. Tabela 2 [0025] The procedure of Example 1 was repeated, except that the samples stored at 2 ° C. The results of such tests are summarized in Table 2. Table 2
[0026] Uma comparação da Tabela 1 e Tabela 2 mostra que o processo desta invenção é eficaz a baixas temperaturas de menos que 20°C, e mais tipicamente de menos que 10°C na qual a maioria da remediação ambiental in situ deve acontecer. Exemplo 3[0026] A comparison of Table 1 and Table 2 shows that the process of this invention is effective at low temperatures of less than 20 ° C, and more typically of less than 10 ° C in which the majority of environmental remediation in situ should take place. Example 3
[0027] Benzeno e tricloroetileno foram adicionados a água da torneira para produzir uma solução de teste compreendendo 32,7 mg/L de benzeno e 18,3 ppm de TCE. A solução de teste foi então dividida em duas partes, e dipersulfato de sódio (PS) foi adicionado a uma parte a uma concentração final de 5,0 g/L, e a segunda parte a uma concentração final de 1,0 g/L. Estas soluções de teste foram vertidas em frascos de 40 mL, aos quais ácido ascórbico (AA) foi adicionado em forma sólida naquelas frações de AA/PS listadas na Tabela 3 abaixo. Amostras de controle contendo apenas a solução de teste e contendo apenas 5,0 g/L de PS e 1,0 g/L de PS também foram preparadas. As amostras foram vedadas sem deixar qualquer espaço vazio. As amostras foram então divididas em duas partes. Uma parte foi armazenada a 25°C por dois dias, e a segunda a 2C por dois dias.[0027] Benzene and trichlorethylene were added to tap water to produce a test solution comprising 32.7 mg / L benzene and 18.3 ppm TCE. The test solution was then divided into two parts, and sodium dipersulfate (PS) was added to one part at a final concentration of 5.0 g / L, and the second part at a final concentration of 1.0 g / L . These test solutions were poured into 40 ml flasks, to which ascorbic acid (AA) was added in solid form to those AA / PS fractions listed in Table 3 below. Control samples containing only the test solution and containing only 5.0 g / L of PS and 1.0 g / L of PS were also prepared. The samples were sealed without leaving any empty space. The samples were then divided into two parts. One part was stored at 25 ° C for two days, and the second at 2C for two days.
[0028] Após tal armazenamento, as concentrações de benzeno e TCE presentes em cada frasco de amostra foram determinados usando GC-MS (Shimadzu GCMS- QP2010) e um concentrador de amostra Purge & Trap (O.I. Analytical 4560), de acordo com métodos EPA 5030 e 8260. Os resultados de cada teste são resumidos nas Tabelas 3-6. [0028] After such storage, the concentrations of benzene and TCE present in each sample vial were determined using GC-MS (Shimadzu GCMS- QP2010) and a Purge & Trap sample concentrator (OI Analytical 4560), according to EPA methods 5030 and 8260. The results of each test are summarized in Tables 3-6.
[0029] Os dados nas Tabelas 3 a 6 mostram que o processo desta invenção é eficaz a frações molares de AA:PS na faixa de cerca de 1:10 a cerca de 3:1. O processo é eficaz a baixas temperaturas (2°C) que são frequentemente encontradas na remediação ambiental.[0029] The data in Tables 3 to 6 show that the process of this invention is effective at AA: PS molar fractions in the range of about 1:10 to about 3: 1. The process is effective at low temperatures (2 ° C) which are often found in environmental remediation.
[0030] Benzeno foi adicionado à água da torneira para produzir uma solução de teste compreendendo 9,1 mg/L de benzeno. Esta solução de teste foi vertida em frascos de 40 mL e dipersulfato de sódio (PS) foi adicionado a uma concentração final de 5,0 g/L. Aqueles ácidos orgânicos indicados foram adicionados nas frações de Ácido/OS listadas na Tabela 7 e Tabela 8 abaixo. Amostras de controle contendo apenas a solução de teste e contendo apenas 5,0 g/L de PS foram também preparadas. As amostras foram vedadas sem deixar qualquer espaço vazio. Uma parte das amostras foi armazenada a 25°C e outra parte a 2°C por uma semana.[0030] Benzene was added to the tap water to produce a test solution comprising 9.1 mg / L of benzene. This test solution was poured into 40 ml flasks and sodium dipersulfate (PS) was added to a final concentration of 5.0 g / L. Those indicated organic acids were added to the Acid / OS fractions listed in Table 7 and Table 8 below. Control samples containing only the test solution and containing only 5.0 g / L of PS were also prepared. The samples were sealed without leaving any empty space. Part of the samples were stored at 25 ° C and part at 2 ° C for one week.
[0031] Amostras foram testadas periodicamente para concentração de benzeno usando GC-MS (Shimadzu GCMS-QP2010) e um concentrador de amostra Purge & Trap (O.I. Analytical 4560), de acordo com métodos EPA 5030 e 8260. Os resultados de cada teste são resumidos na Tabela 7 e Tabela 8. [0031] Samples were tested periodically for benzene concentration using GC-MS (Shimadzu GCMS-QP2010) and a Purge & Trap sample concentrator (OI Analytical 4560), according to methods EPA 5030 and 8260. The results of each test are summarized in Table 7 and Table 8.
[0032] Os dados nas Tabelas 7 e 8 mostram que ácido oxálico, ácido cítrico, ácido fórmico e ácido lático são todos ativadores eficazes para PS, em ambos 2°C e 25°C.[0032] The data in Tables 7 and 8 show that oxalic acid, citric acid, formic acid and lactic acid are all effective activators for PS, at both 2 ° C and 25 ° C.
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